[实用新型]开关驱动器装置及系统

说明书

技术领域

本申请涉及开关驱动器装置及系统，更具体地说，涉及比例偏置开关驱动器电路。 

背景技术

诸如降压变换器、升压变换器、升压降压变换器、逆向变换器之类的开关式电源(SMPS)利用从输入到输出的电压电平转换进行交流(AC)到直流(DC)的变换以及直流到交流的变换。这些类型的电源变换器通常使用诸如双极型结型晶体管(BJ工)或金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)之类的开关器件，在这些开关器件中对开关频率和脉冲宽度进行调制以便控制变换器的工作参数，比如电压增益或衰减。 

在变换器设计中，使用BJT替代MOSFET可以降低成本并且在较高电压(例如高于700伏的电压)的应用中提高效率。然而，BJT具有比MOSFET低的开关速度，因此BJT不能在一些应用所需要的较高频率范围内操作。BJT还需要更好地控制栅极驱动偏置以便减少开关损耗、饱和损耗以及保持时间(storage time)，这可能是难以达到的。 

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种开关驱动器系统和装置，该系统和装置能够向BJT开关提供固定比例的偏置电流，从而能够增进饱和、减少保持时间以及提高BJT开关的效率。 

根据第一个方面，提供了一种开关驱动器系统。所述开关驱动器系统可以包括双极型结型晶体管(BJT)开关，包括基极、发射极以及集电极；能量存储电路，连接到所述BJT开关的所述集电极，所述能量存储电路向所述BJT开 关的所述集电极供应电流；电流感测电路，连接到所述发射极，所述电流感测电路配置成感测流过所述BJT开关的所述发射极的电流；以及比例偏置电路，配置成生成到所述BJT开关的所述基极的偏置电流，所述偏置电流被设置成与所感测到的流过所述BJT开关的所述发射极的电流成固定比例。 

在某些实施例中，所述开关驱动器系统进一步包括：金属氧化物半导体场效应晶体管开关，串联连接在所述双极型结型晶体管开关的所述发射极与所述电流感测电路之间，所述开关配置成对流过所述开关的所述发射极的电流进行开关。 

在某些实施例中，所述电流感测电路包括电流感测电阻器，所述比例偏置电路通过电源电压电阻器连接到电源电压，所述固定比例是基于所述电流感测电阻器的阻值与所述电源电压电阻器的阻值之间的比率的。 

在某些实施例中，所述系统向与开关式电源相关联的开关提供偏置。 

在某些实施例中，所述能量存储电路是电感器或变压器的绕组。 

在某些实施例中，所述开关可在超过700伏的电压下操作。 

在某些实施例中，所述金属氧化物半导体场效应晶体管开关对流过所述双极型结型晶体管开关的所述发射极的电流所进行的开关由电源控制器电路所提供的脉冲宽度调制信号来控制。 

根据第二个方面，提供了一种开关驱动器装置。所述开关驱动器装置可以包括双极型结型晶体管(BJT)开关，包括基极、发射极以及集电极；电流感测电路，与所述发射极连接，所述电流感测电路配置成感测流过所述BJT开关的所述发射极的电流；以及比例偏置电路，配置成生成到所述BJT开关的所述基极的偏置电流，所述偏置电流被设置为与所感测到的流过所述BJT开关的所述发射极的电流成固定比例。 

在某些实施例中，所述开关驱动器装置进一步包括：金属氧化物半导体场效应晶体管开关，串联连接在所述开关的所述发射极与所述电流感测电路之间，所述开关配置成开关流过所述开关的所述发射极的电流。 

在某些实施例中，所述电流感测电路包括电流感测电阻器，所述比例偏置 电路通过电源电压电阻器连接到电源电压，所述固定比例是基于所述电流感测电阻器的阻值与所述电源电压电阻器的阻值之间的比率的。 

在某些实施例中，所述开关驱动器装置向与开关式电源相关联的开关提供偏置。 

在某些实施例中，所述双极型结型晶体管开关可在超过700伏的电压下操作。 

在某些实施例中，所述金属氧化物半导体场效应晶体管开关对流过所述双极型结型晶体管开关的所述发射极的电流所进行的开关由电源控制器电路所提供的脉冲宽度调制信号来控制。 

和现有技术相比，本实用新型的开关驱动器系统和装置能够向BJT开关提供固定比例的偏置电流，从而能够增进饱和、减少保持时间以及提高BJT开关的效率。 

附图说明

要保护的主题的实施例的特征和益处将随着以下详细描述的进行以及参照附图而变得明显，其中相同的附图标记描述相同的部件，其中： 

图1示出了根据本申请一示例性实施例的系统框图； 

图2示出了根据本申请另一示例性实施例的系统框图；